Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tutupan lahan berdasarkan nilai NDVI di area revegetasi tahun tanam 2016, mengestimasi stok karbon pada tegakan sengon laut (Falcataria moluccana), tumbuhan bawah dan seresah serta serapan CO₂ pada tegakan sengon laut dan mengetahui hubungan antara nilai NDVI dengan serapan CO₂.Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu perpaduan indeks kehijauan dengan pengukuran lapangan. Analisis NDVI pada citra Sentinel-2 digunakan untuk menentukan kelas tutupan lahan yang kemudian dijadikan dasar untuk penentuan lokasi plot sampel (stratified random sampling) dan dilapangan dilakukan pengukuran diameter dan tinggi pohon pada plot sampel berukuran 25 meter × 40 meter. Hasil NDVI pada areal seluas 44,51 ha menunjukkan terdapat 8 tipe tutupan lahan, yang didominasi oleh hutan sekunder tua (nilai NDVI 0,60 – 0,70) seluas 28 ha dan hutan sekunder sedang (nilai NDVI 0,50 – 0,60) seluas 11,7 ha. Estimasi rata-rata stok karbon per hektare di area revegetasi pit mangkalapi adalah sebesar 9,74 ton/ha. Estimasi rata-rata serapan CO₂ per hektare di area revegetasi pit Mangkalapi adalah sebesar 29,93 ton/ha. Berdasarkan hasil analisis korelasi, nilai NDVI memiliki korelasi yang kuat dan positif  terhadap serapan CO₂ yaitu 93,34% dan persamaan regresi non linier adalah y = 0,0003e17.7588x dengan koefisien determinasinya R² = 0.8867 sehingga nilai NDVI dapat dijadikan dasar untuk mengestimasi stok karbon dan serapan CO₂.